Шарклеты на самолете что это

Саблеты, шарклеты, винглеты — что это такое и зачем оно нужно?

Почти все современные авиалайнеры имеют необычную форму окончания крыла, когда его часть задирается вверх. Каждый авиапроизводитель называет такие законцовки крыла по-своему. Так, например корпорация Boeing именует такие законцовки «винглетами», в Airbus их зовут «шарклетами», а конструкторы авиалайнера Superjet 100 назвали их саблетами.

Нужны законцовки крыла для того, чтобы увеличить полезную площадь крыла, предотвратить срыв воздушного потока с него и, как следствие, увеличить подъемную силу, эффективность и безопасность эксплуатации самолета.

Форма законцовок крыла, как и их название, у каждого из производителей свое, фирменное.

Первыми эту технологию стали внедрять в конструкцию планера в компании Golfstream, а изобретателем технологии, названной winglets, стал авиаконструктор Луи Гратцер. Впервые winglets появились в 1991 году на бизнес-джете Golfstream II

Магистральные лайнеры производства Boeing стали использовать winglets на своих магистральных самолетах с середины 1990-х. Хотя первые опыты с законцовками компания ставила еще в 1970-х. Например, все модели Boeing 747, начиная с 300 модификации, имеют некое подобие современных «винглетов».

В Airbus винглеты по типу модели Boeing 747 применяются с конца 1990-х.

На среднемагистральном A320 винглеты появились в 2009 году.

В 2016 они увеличились в размерах и получили новое название — «шарклеты».

В России винглеты тоже применяются в авиастроении. Например, они есть в конструкции крыла Ил-96-300.

А с 2019 года винглеты с фирменным названием «саблеты» появятся и на региональном Superjet 100. Их особенность в том, что они задираются вверх под малым углом, в профиль напоминая профиль сабли.

альше всех в освоении законцовок крыла пошла корпорация Boeing: на новых разрабатываемых моделях дальнемагистральных самолетов Boeing 777х будут установлены «раскладывающиеся» винглеты.

Их можно будет поднять перпендикулярно крылу при рулении и взлете-посадке, а в полете они опускаются в единую плоскость с крылом самолета.

Источник

Винглеты: для чего у самолетов сделаны скругленные «законцовки» крыльев и почему у некоторых их нет

Получайте на почту один раз в сутки одну самую читаемую статью. Присоединяйтесь к нам в Facebook и ВКонтакте.

Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это

Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это

В наше время авиакомпании все больше внимания уделяют расходу керосина в самолетах. Все потому, что топливное обеспечение авиалайнера может составлять от 30 до 50 процентов расходов на его содержание. Снизить расход топливо можно за счет создания все более эффективных двигателей. Каждое новое поколение позволяет сократить расход от 5 до 20 процентов. Также горючее можно экономить при помощи улучшения аэродинамических качеств, правда здесь добиться новых высот инженерной мыли крайне сложно, так как самолету уже достигли аэродинамической максимы развития.

Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это

Аэродинамическое сопротивление состоит из трех компонентов: сопротивления трения, давления, а также индуктивного сопротивления. Сопротивление давления зависит от формы обтекаемого тела. Сопротивление трения зависит от ровности обтекаемого тела. Наконец индуктивное сопротивление создается за счет разницы давления воздуха над крылом и под крылом (вверху давление всегда меньше и именно это создает подъемную силу). И здесь начинаются проблемы.

Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это

Дело в том, что воздух средней и корневой части крыла самолета перетекает от передней кромки к задней более-менее равномерно. Однако, ситуация полностью меняется когда речь заходит о законцовках крыла. Воздушный поток естественным образом стремящийся перейти из зоны высокого давления в зону низкого давления переходит из-под нижней части крыла в верхнюю. Более того, поток закручивает и образует вихрь. Это в свою очередь повышает уровень индуктивного сопротивления, а вместе с ним и расход горючего самолета.

Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это

Эту проблему решают несколькими методами. Первый – это использование специальных насадок на законцовках крыльев. Второй – удлинение крыла. И третий – использование винглетов. Последние появились в 1980-е годы на фоне топливного кризиса, когда авиакомпании всерьез стали задумываться об экономии горючего. Само собой, о технологии винглетов человечество знало задолго до этого. Встречаются они даже на некоторых моделях самолетов из числа первых.

Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это

Примечание : сегодня винглеты есть фактически на всех гражданских авиалайнерах, в том числе отечественного производства. Если ничего подобного на крыле нет, то скорее всего у самолета удлиненная форма крыла для решения тех же проблем с аэродинамикой.

Понравилась статья? Тогда поддержи нас, жми:

Источник

Законцовки крыла, винглеты и прочие штучки в борьбе с индуктивным сопротивлением.

Здравствуйте, друзья!

Ну что ж, вполне логичный вопрос. И тем более очень неплохой повод написать новую статью как раз на эту тему, об этих самых «кончиках» 🙂 …

Могу сразу сказать, что нет, это не выпендреж. Это попытка (более или менее удачная) повысить эффективность летательного аппарата без внесения каких-либо радикальных изменений в его конструкцию. Однако, начнем «от ворот» :-). То есть обо всем по порядку. Для начала немного теории.

Это такие как профильное сопротивление, волновое и индуктивное сопротивление крыла. Первые два нас сегодня мало интересуют :-), а вот о третьем поговорим подробнее.
Нам уже давно известно, что при движении крыла (профиля) в воздушном потоке (уже повторяюсь :-)) возникает разность давлений между верхней и нижней поверхностью крыла. В пограничном слое потока над крылом давление ниже, а под крылом — выше.

Если две области с разными давлениями соприкасаются, то естественно возникает тенденция к тому, чтобы эти давления уравнялись. То есть газ всегда старается переместиться из области с повышенным давлением в область с пониженным. Происходит это и на крыле.

Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это

Схема перетекания на крыле.

Самый простой путь перемещения (чтобы не двигаться против потока) — через законцовку крыла. То есть пограничный слой перемещаясь к законцовке как бы «проворачивается» вокруг нее, оказываясь уже на верхней поверхности крыла.

Однако крыло ведь движется вперед и, как я его обозвал :-), « провернувшийся » воздух в определенный момент времени оказывается уже позади крыла, а на его месте теперь «проворачивается» новая порция воздуха. Таким образом вращательное движение воздуха как бы накладывается на поступательное движение крыла.

Такие вихри вытягиваются за крылом абсолютно каждого самолета. Но, конечно, в обычном полете они визуально незаметны. Наглядно увидеть их образование можно, если внутри жгута создадутся условия для конденсации влаги из воздуха, тогда жгут станет белым, либо же если самолет искусственно прогнать через полосу цветного дыма. Именно такой способ сделать вихревой шнур видимым показан на ролике.

Этот жгут сам по себе является серьезным возмущением потока. За крылом большого, тяжелого самолета он может вытянуться на расстояние до 10-15 км и стать опасным для самолетов, попавших в такую вихревую струю.

Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это

Образование вихревых жгутов за крылом самолета.

законцовку крыла (и направленной по полету) с наибольшей скоростью возле законцовки и постепенным затуханием по мере удаления от него (это понятно, воздух все же вязкий :-)).

Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это

Движение воздуха при формировании вихревых жгутов.

Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это

Образование индуктивного сопротивления за счет дополнительного скоса потока.

В итоге, что же мы получили… Крыло при движении индуцирует через вихревые жгуты дополнительный скос потока, в результате чего и образуется, как вы уже поняли, индуктивное сопротивление крыла. Чем больше подъемная сила, тем, как ни странно это звучит, больше сопротивление.

Иначе еще говорят, что для образования и раскрутки вихревых жгутов нужна энергия, которая и забирается от энергии движения самолета. Как результат летательный аппарат испытывает дополнительное сопротивление для движения вперед.

Плюс к этому еще считается, что около 5% несущей поверхности крыла вообще работает неэффективно из-за перетекания и выравнивания давлений. Эти проценты составляют как раз концевые части, на которых дела с образованием подъемной силы обстоят похуже, чем на других участках.

Вот так… Однако, летать все равно надо, поэтому со всяким сопротивлением так или иначе приходится бороться. Ведь чем меньше сопротивление, тем дальше при тех же ресурсах пролетит самолет. Особенно это важно для самолетов, летающих на большие расстояния, пассажирских и транспортных.

Бороться с сопротивлением можно по-разному. Можно противодействовать самому сопротивлению, а можно попытаться устранить причины его возникновения.
Раньше в основном использовался первый путь. То есть ставится на самолет движок помощнее (есть такое умное слово « ремоторизация » :-)) и никакое сопротивление нипочем. Вот только какой при этом будет расход топлива …

Было время, когда такая стратегия была вполне приемлема. Ведь тогда еще не знали, что такое топливный кризис и высокие цены на нефть. В наше время приходится искать иной путь. Конструкторы взялись за причины возникновения вихревых жгутов.

Причина-то собственно одна — перетекание воздуха с нижней поверхности крыла на верхнюю. Сделать так, чтобы это перетекание стало невозможным или хотя бы свести возможность его образования к минимуму и, считай, задача решена. Для этого существуют разные приемы.

Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это

Отрицательная крутка крыла.

Крыло в этом случае (обычно на его концевых частях, подверженных образованию вихревых жгутов) как бы слегка закручивается передней кромкой вниз (если бы вверх, была бы положительная крутка :-)), а задней вверх. При этом угол атаки становится меньше и, соответственно, уменьшается индуктивное сопротивление. Такая крутка применена, например, на Boeing-787 Dreamliner (левая консоль, фото помещено ниже). Крутка крыла вобщем-то имеет несколько видов и применяется для различных целей. Но об этом в других статьях :-). А пока о следующем приеме.

Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это

А-В: размах крыла. Airbus A320.

Размах — это скорее габаритный термин. Он может характеризовать аэродинамические свойства крыла только косвенно. Ведь два разных в плане крыла ( например, прямое и стреловидное) имеющие, вполне понятно, разную аэродинамику вполне могут иметь одинаковый размах.

Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это

Легендарный АНТ-25 на аэродроме Пирсон Филд, Ванкувер. 20 июля 1937 года.

Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это

Разведчик Lockheed U-2S. Обратите внимание на размах крыла.

Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это

Истребитель F-104 Starfighter. Обратите внимание на очень короткое крыло.

Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это

Спортивный планер. Красивый аппарат :-). Винглеты ему тоже не помешают.

Вот и все насмарку. Получается, что слишком увлекаться удлинением крыла за счет размаха не стоит. Избавиться от законцовки, способствующей перетеканию, насовсем 🙂 выходит невозможно.

Но не все так плохо. Оказывается есть другая хорошая возможность. Законцовка крыла может быть видоизменена. Она не только не будет способствовать перетеканию, но может стать преградой (в механическом или аэродинамическом плане) на его пути.

Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это

Вихревой жгут за обычным крылом и за крылом с blended winglet.

Winglet в переводе с английского как раз и означает « крылышко ». С их помощью уменьшается вредное перетекание на крыле, увеличивается его эффективное удлинение, при этом практически не увеличивая размах. Это позволяет уменьшить величину индуктивного сопротивления (снизить интенсивность вихревых жгутов) и, соответственно, ощутимо увеличить экономичность и дальность. Вихри как бы перемещаются на концы «крылышек» и становятся значительно меньше.

А началось все еще в 1897 году, когда английский инженер Frederick W. Lanchester запатентовал специальные концевые поверхности, как способ контроля вихревых шнуров. Позже в 1910 году авиационный инженер, американец шотландского происхождения William E. Sommervile запатентовал первые реально функционирующие винглеты и в дальнейшем устанавливал их на бипланы и монопланы своей конструкции.

В 70-х годах инженер NASA Ричард Уиткомб разработал и всесторонне исследовал законцовку, которая сейчас называется крылышко Уиткомба (или шайба Уиткомба ). Тогда его на это вдохновил топливный кризис 1973 года :-). Оно представляет собой поверхность, распространяющуюся перпендикулярно крылу вверх и вниз.
NASA продолжило разработку винглетов, используя для этого экспериментальные самолеты.

Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это

Самолет бизнес-авиации Learjet 31A. Хорошо видны винглеты.

Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это

Винглеты на самолете бизнес-авиации Gulfstream G450.

Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это

Винглеты на Boeing-747-400.

Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это

Винглет на крыле Boeing-747-400.

Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это

Модернизированный Gulfstream II с blended winglet.

Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это

Boeing Business Jet на базе 737-го. Boeing-737/BBJ.

Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это

Пример интерьера самолета серии Boeing Business Jet.

Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это

Boeing-737-800 (из серии NG).

Далее Boeing стал применять эту технологию на других своих самолетах ( В-757-200 ), и на некоторых экономия топлива оказалась даже большей, чем на 737-х. По словам представителей АРВ blended winglet применим и может повысить эффективность абсолютно любого типа коммерческих самолетов.

Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это

Однако интересно, что препятствия к такому широкому их применению все же есть, и к технике они отношения не имеют :-). Это конкуренция и коммерция. Известно, что Airbus — это сильнейший конкурент Boeing, к тому же в последнее время его ощутимо опережающий. Видимо поэтому АРВ (конечно же под давлением Боинга) так и не продала ему лицензию на использование blended winglet. Airbus использовал на своих самолетах крылышки Уиткомба.

Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это

«Крылышки» Уиткомба на самолетах AIRBUS.

Однако такие законцовки крыла давали только около 1,5% экономии, поэтому Airbus занялся собственными разработками для семейства самолетов А320 и в конце 2011 года начал проводить испытания опытных образцов. Они были названы sharklets ( акульи плавники ) и призваны обеспечить экономию порядка 3,5-4% на маршрутах большой протяженности. Принято решение об установке sharklets на все самолеты семейства А320NEO (начало эксплуатации планируется с 2015 года), а также на машины, находящиеся в эксплуатации.

Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это

Самолет из новой серии A320NEO (компьютерное моделирование).

Интересно, что фирма API после начала испытаний sharklets обвинила Airbus в нарушении прав интеллектуальной собственности и обратилась в суд. Тяжба в самом разгаре. Тяжела жизнь большого бизнеса :-)…

Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это

Региональный самолет Bombardier CRJ-200.

Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это

Региональный самолет EMBRAER ERJ-190.

Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это

Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это

ТУ-204. Законцовки крыла хорошо видны.

На сегодняшний момент, конечно, первенство в разработке и внедрении различных типов законцовок крыла для коммерческих самолетов принадлежит фирме Boeing совместно с фирмами APB и API.

Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это

Винглет на крыле Боинга серии NG. Сборочный цех завода Boeing.

Они представляют собой горизонтальные «крылышки» с большой стреловидностью (больше, чем у основного крыла). Здесь сделана ставка на эффективное увеличение удлиннения крыла и за счет этого уменьшение интенсивности вихревых шнуров.

Самолеты, на которые ставятся гребневые законцовки крыла (или планируется их установка) это, конечно, самолеты фирмы Boeing :-):

Новейший В-474-8 (в модификациях Freighter и Intercontinental );

Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это

Boeing 747-8 Freighter.

Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это

Raked wingtips на крыле Boeing 747-8F

Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это

Знаменитый B787 Dreamliner (в модификациях 787-8 (базовая модель) и 787-9 (увеличена дальность и полезная нагрузка));

Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это

Boeing-787 Dreamliner. Видны законцовки raked wingtips, а также отрицательная крутка крыла.

Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это

Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это

Законцовка raked wingtips на крыле Boeing-767-400ER.

Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это

Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это

Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это

Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это

Самолет ВМС США Р-8А Poseidon.

Кроме того винглеты — это часто дополнительная изгибающая сила, то есть увеличенная нагрузка на крыло, а значит его дополнительное упрочнение, что чаще всего ведет за собой увеличение веса.

Поэтому, еще раз повторю, установка законцовок крыла — это компромисс между потерями аэродинамическими, весовыми и другими и приобретениями в виде уменьшения индуктивного сопротивления. Тут уж что перевесит :-)….

Если же самолет ближнемагистральный, полет которого может длиться иной раз даже меньше часа, то крейсерский режим для него, так сказать, мало ощутим. Для такого самолета потери могут оказаться ощутимей выигрыша, поэтому винглеты на него могут быть вообще не установлены или же установлены упрощенного вида.

Вот один пример. При определенных условиях возможен такой вариант (по данным компании Boeing). При увеличении размаха на один фут создается такая же дополнительная изгибающая сила, как при установке трехфутового винглета (типа blended winglet). Но с другой стороны трехфутовый винглет имеет такую же эффективность, как двухфутовое увеличение размаха. Опять компромисс… то есть когда увеличение размаха имеет тот же эффект, что и установка винглетов, то решающим является величина дополнительной нагрузки на крыло.

Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это

Boeihg-787-3. Компьютерное моделирование.

Боинг для нового семейства самолетов В-737MAX (проходят испытания)разработал новый тип винглетов, получивших неофициальное название « двойное перо ». У этой законцовки, состоящей из двух частей, одна часть, большая, направлена вверх, а вторая, меньшая вниз. Считается, что она представляет собой нечто среднее, между тремя вышеуказанными типами винглетов, применявшихся на боингах. От этой конструкции ожидается эффект в 1.5% сверх уже имеющейся.

Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это

Boeing-737MAX. Законцовка в виде «двойного пера».

Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это

Так называемые спироиды на крыле самолета Falcon 50.

Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это

Законцовка лопасти ветрогенератора.

Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это

Военно-транспортный C-130J-30 Hercules.

Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это

Винты транспортника Hercules с законцовками по принципу raked wingtips.

Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это

Вертолет Agusta Westland AEW101. Хорошо видны специальные законцовки лопастей.

Все…. Пожалуй достаточно. Статья получилась длинная и объемная, но я все же очень надеюсь, что никого не утомил :-). По крайней мере теперь я думаю всем понятно, что это за «кончики» такие. Ясно, что это не уловка дизайнера, хотя иной раз думается, что и не без этого. Уж очень эффектно такие законцовки крыла смотрятся. Я думаю, что вы со мной в этом согласитесь :-)….

Источник

Роль и работа вертикальных законцовок крыла и стабилизатора

Авиация России

Аэродинамические законцовки на крыльях — винглеты (англ. winglets) — «крылышки», присутствуют у подавляющего большинства современных лайнеров. Этот аэродинамический элемент придаёт самолёту изящность, стремительность, однако их использование — это не дань моде, а способ уменьшить индуктивное сопротивление крыла, повысить топливную эффективность и увеличить дальность полёта лайнера.

Полное аэродинамическое сопротивление крыла самолёта, летящего на околозвуковой скорости, складывается из волнового, профильного, индуктивного и паразитного сопротивлений. Аэродинамическое качество крыла тем лучше, чем меньшую силу лобового и индуктивного сопротивлений оно создаст.

При обтекании крыла воздушным потоком возникает разность давлений над крылом и под ним. В середине крыла воздух течёт от передней кромки к задней, ближе к законцовкам картина обтекания меняется — часть воздуха, срываясь с концов крыла, перетекает из зоны повышенного давления в зону пониженного — от нижней поверхности крыла на верхнюю и накладывается на воздушный поток, набегающий на верхнюю часть крыла.

Такое движение воздушных масс сообщает воздушному потоку паразитную силу, направленную вниз перпендикулярно вектору скорости, что приводит к уменьшению на конце крыла подъёмной силы.

В результате, за концами крыла образуются два вихревых жгута, которые называют спутными струями. Энергия, затрачиваемая на образование этих вихрей, и определяет индуктивное сопротивление крыла.

Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это
Влияние винглетов на уменьшение индуктивного сопротивления

Индуктивное сопротивление отсутствует у бесконечно длинного крыла, но реальный самолёт такое крыло иметь не может. Для оценки аэродинамического совершенства крыла существует понятие «аэродинамическое качество», — чем оно выше, тем совершеннее самолёт. Улучшить аэродинамическое качество крыла можно, увеличивая его эффективное удлинение — чем длиннее крыло, тем меньше его индуктивное сопротивление, меньше расход топлива, больше дальность полёта.

Сила вихрей зависит от размеров, формы крыла, разницы давлений над верхней и под нижней поверхностями. За тяжёлыми самолётами образуются очень мощные вихревые жгуты, которые сохраняют свою интенсивность на дистанции 10 — 15 км. Они могут представлять опасность для летящего сзади самолёта, особенно когда в вихрь попадает одна консоль. Эти вихри можно легко увидеть, если понаблюдать за приземлением реактивных самолётов. Из-за большой скорости касания посадочной полосы колесная резина горит. В момент приземления за самолётом образуется шлейф пыли и дыма, который мгновенно закручивается в вихрях.

Вихри, создаваемые срывающимся с конца крыла воздушным потоком

Для преодоления индуктивного сопротивления требуется дополнительная кинетическая энергия двигателя, что увеличивает расход топлива. Уменьшить индуктивное сопротивление и повысить аэродинамическое качество — основной параметр, характеризующий совершенство самолёта, легче всего за счёт увеличения размаха крыла.

Взгляните на крылья самолёта-рекордсмена 30-х годов ХХ века АНТ-25 — длина самолёта составляет 13 метров, а размах крыла — 34, при этом его удлинение равнялось 13,1, что превращало самолёт в огромный планер с мотором. В то время авиационная наука не предполагала конструкцию крыла с изменённой геометрией концевой части, поэтому для дальних беспосадочных перелётов строились машины с такими «размашистыми» крыльями.

Размах крыла самолёта АНТ-25 составляет 34 метра!

Современные условия накладывают свои ограничения на размах крыла, которые определяются конструктивными и эксплуатационными параметрами. Так, например, аэродромная инфраструктура и требования ICAO ограничивают до 36 метров размах крыла у среднемагистрального самолёта. Винглеты позволяют увеличить эффективное удлинение крыла при практически неизменном размахе.

Одним из первых исследователей влияния формы законцовок крыла на аэродинамику самолёта был Ричард Уиткомб — авиационный специалист и инженер НАСА. В начале 70-х годов он сконструировал законцовку, перпендикулярно расположенную вверх и вниз от плоскости крыла, сегодня похожую конструкцию можно увидеть у Airbus A320. Внешне винглеты сильно различаются на разных самолётах, но все они предназначены только для одного — повышение экономической эффективности лайнера.

Установка винглетов даёт дополнительно до 7% экономии топлива. Авиаконструкторы всегда стремились увеличить типовое удлинение крыла — отношение длины к средней хорде. Типовое удлинение крыла у самолётов прошлых поколений составляло 8–9, у современных — 10–10,5, а на МС-21 — 11,5. Чтобы изготовить крыло из алюминия с большим удлинением, для сохранения его жёсткости потребовалось бы существенно увеличить толщину крыла, т.к. алюминий — металл мягкий, а увеличение толщины крыла — это увеличение лобового сопротивления.

Углепластик — гораздо более жёсткий материал, поэтому, даже без использования винглетов, композитное крыло МС-21 большого удлинения, образованное тонкими суперкритическими профилями (практически плоская верхняя и выпуклая нижняя поверхности), позволяет на крейсерских скоростях полёта получить аэродинамическое качество на 5-6% лучше, чем у новейших зарубежных аналогов.

В представленной таблице собраны значения удлинения крыла у современных российских и зарубежных самолётов. Макcимальное значение — у канадского турбовинтового самолёта Bombardier Q200 — 13,8. Прямые конкуренты МС-21 — даже новейшие модели А320/321 и В737-800 — имеют значительно худшие показатели. Приблизиться к совершенству крыла МС-21 может обновлённая версия A330CEO, у него удлинение крыла составит 11,07, при этом площадь крыла увеличится с 361,6 м² до 370 м². Но это широкофюзеляжный самолёт, в то время как МС-21 — узкофюзеляжный.

Для исследования влияния винглетов на динамику полёта МС-21 в ЦАГИ были спроектированы и испытаны в аэродинамических трубах крылья с аэродинамическими законцовками. Установка винглетов требует значительного усиления конструкции крыла и увеличения его массы. При боковых порывах ветра винглеты создают серьёзную сгибающую и крутящую нагрузки на крыло, существенно увеличивают влияние бокового ветра на самолёт при взлёте и посадке, а также в зонах турбулентности.

В тоже время на начальном этапе проектирования в начале 2000-х винглеты на МС-21 предусматривались (фото макета самолёта в заголовке статьи), т.е., конструкция крыла не позволяла получить требуемую топливную эффективность. Но по мере развития проекта, появления новых материалов и технологий, от них отказались, и именно потому, что МС-21 — это современный и технологичный самолёт с высоким аэродинамическим качеством, не требующим какого-либо изменения геометрии на концах его крыльев.

По мнению заместителя гендиректора ЦАГИ, начальника комплекса аэродинамики и динамики полёта летательных аппаратов Сергея Ляпунова, винглеты — это резерв, который можно использовать на последующих модификациях. Но в настоящее время характеристики и топливная эффективность в крейсерском полёте, которые даёт суперкритическое композитное крыло, достаточны для обеспечения требуемого уровня конкурентоспособности.

Примечание:

(37 оценок, среднее: 4,73 из 5)

Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это

Конкуренты

В настоящее время большая часть самолётов, которые вы встретите практически в любом аэропорту, — это самолёты семейств Boeing 737 и Airbus A320. «Боинг» вообще вне конкуренции по популярности; в 2018 году был выпущен десятитысячный самолёт, а к настоящему времени общее количество произведённых этой компанией машин приближается к одиннадцати тысячам. Европейские конкуренты наступают на пятки — к началу февраля 2021 года «Эйрбас» выпустили 9273 штуки.

Но главная проблема этих узкофюзеляжных красавцев в том, что они чертовски похожи друг на друга.

Ладно бы их было не отличить в пределах одного семейства: ну назвали вы его случайно А320, а он на самом деле А319, подумаешь, чуть-чуть в количестве иллюминаторов запутались. Нет, дело гораздо хуже.

Отличить «Боинг» от «Эйрбас», если вы не профессионал, очень сложно. В большинстве случаев люди узнают, на чём они летят, только из билетов — или из карты безопасности в кармашке сиденья перед ними.

Хотите произвести впечатление на девушку, знакомых или детей, сходу отличая один самолёт от другого? Тогда читайте внимательно — мы раскроем все тайны.

Шарклеты на самолете что это. Смотреть фото Шарклеты на самолете что это. Смотреть картинку Шарклеты на самолете что это. Картинка про Шарклеты на самолете что это. Фото Шарклеты на самолете что это
(Фото: Tomás Del Coro)

Airbus А320 с шарклетами впервые в парке отечественной авиакомпании

Аэрофлот первым в России ввел в эксплуатацию самую передовую модификацию самолетов Airbus А320, оснащенную новымиаэродинамическимизаконцовками крыла Sharklets (шарклеты). Воздушному судну присвоено имя русского химика, создателя теории химического строения органических веществ Александра Михайловича Бутлерова. Шарклеты (от англ. Sharklets) — это новые увеличенные законцовки крыла для семейства самолетов А320, улучшающие аэродинамические характеристики и позволяющие снизить эксплуатационные издержки. Основным преимуществом шарклетов является снижение расхода топлива до 4% (по данным Airbus), увеличение дальности полета и улучшенные взлетные характеристики. Помимо этого, эксплуатация лайнеров позволяет существенно уменьшить уровень вредных выбросов CO2 и NOx.Шарклеты сделаны из композитных материалов, их высота 2.4 м, а по форме они напоминают акульи плавники. По словам генерального директора Аэрофлота Виталия Савельева: «Парк воздушных судов Аэрофлота — лучший в стране и один из наиболее современных в Европе. Его усиление и дальнейшая модернизация — приоритетная задача, продиктованная рыночным потенциалом и стратегическими планами развития». Все самолеты семейства А320 поступают в Аэрофлот новыминепосредственно с завода. Воздушное суднооснащено двигателями CFM56 и имеет двуклассную компоновку салона, рассчитанную на размещение 158 пассажиров: 8 в бизнес-классе и 150в экономическом. Аэрофлот эксплуатирует самолеты семейства А320 в основном на сети европейских и внутрироссийских маршрутов. По показателям эксплуатационной надежности и фактическому налету часов на один самолет Аэрофлот входит в число мировых лидеров. Лайнеры семейства А320 относятся к числу лучших среднемагистральных самолетов, соответствуют всем требованиям безопасности, надежности и комфорта пассажиров. В настоящее время парк авиакомпании насчитывает 90 самолетов семейства А319/320/321, средний возраст которых составляет 5 лет. Фотографии лайнера A320 «А.Бутлеров» для публикации в СМИ можно посмотреть на нашем сайте: АЭРОФЛОТ

— лидер воздушного транспорта России, член глобального авиационного альянса SkyTeam. Совокупная маршрутная сеть альянса насчитывает 1024 пункта в 178 странах. В 2013 году Аэрофлот перевез 20,9 млн. человек, а с учетом авиа — 31,4 млн. Аэрофлот в 2013 году во второй раз стал обладателем престижной международной премии SkyTraxWorldAirlineAwards в категории «Лучшая авиакомпания Восточной Европы». Аэрофлот располагает одним из самых молодых самолетных парков в Европе, который насчитывает 145 воздушных судов. Аэрофлот базируется в Москве, в международном аэропорту Шереметьево. Аэрофлот входит в число мировых лидеров по обеспечению безопасности полетов. Самый главный всемирно признанный показатель безопасности — коэффициент SAFA — у Аэрофлота лучший в России и соответствует уровню ведущих мировых авиакомпаний. Аэрофлот первым из российских перевозчиков вошел в реестр операторов IOSA и постоянно подтверждает этот сертификат. Авиакомпания успешно прошла аудит безопасности наземного обслуживания ISAGO. Обладает единым сертификатом соответствия требованиям стандарта ISO 9001:2008. Аэрофлот — Генеральный партнер XXII Олимпийских зимних и XI Паралимпийских зимних игр 2014 года в городе Сочи в категории «Пассажирские авиаперевозки».

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *